Cố định và Đúc khối mô

Cố định và đúc khối là những bước chuẩn bị đầu tiên trong mô học. Cố định giúp ổn định mô về mặt hóa học để ngăn chặn quá trình phân hủy và giữ cấu trúc của mô, trong khi đúc khối bao quanh mô đã cố định bằng một môi trường hỗ trợ vững chắc để có thể cắt thành các lát mỏng. Cùng với nhau, chúng quyết định mức độ phản ánh trung thực của tiêu bản cuối cùng so với mô sống.

Definition

Cố định mô là quá trình xử lý hóa học hoặc vật lý nhằm ngăn chặn quá trình tự phân hủy và thối rữa, đồng thời ổn định cấu trúc mô; đúc khối là quá trình thấm nhập mô đã cố định và xử lý bằng một môi trường hỗ trợ (như paraffin hoặc nhựa) để có thể cắt thành các lát mỏng.

Scope

Chủ đề này bao gồm các mục đích và hóa chất chính dùng trong cố định, các bước xử lý mô (khử nước, làm trong, thấm nhập), và đúc khối trong paraffin hoặc nhựa. Đây là tài liệu tham khảo về phương pháp luận và không đưa ra các phác đồ liều lượng lâm sàng hoặc phòng thí nghiệm.

Core questions

• Chất cố định ngăn chặn sự phân hủy mô trong khi vẫn bảo tồn cấu trúc như thế nào?
• Các chất cố định tạo liên kết chéo và chất cố định đông tụ khác nhau về tác dụng như thế nào?
• Tại sao mô phải được khử nước, làm trong và thấm nhập trước khi đúc khối?
• Môi trường đúc khối hạn chế độ dày lát cắt và phân tích tiếp theo như thế nào?

Key concepts

• Tự phân hủy và sự ngăn chặn
• Chất cố định tạo liên kết chéo (aldehyde)
• Chất cố định đông tụ (dựa trên cồn)
• Cố định bằng formalin
• Khử nước và làm trong
• Đúc khối paraffin
• Đúc khối nhựa

Mechanisms

Chất cố định hoạt động theo một trong hai cơ chế rộng. Các chất cố định tạo liên kết chéo như formaldehyde và glutaraldehyde tạo thành cầu nối methylene hoặc cầu nối dài hơn giữa các nhóm phản ứng (chủ yếu trên protein), khóa cấu trúc phân tử tại chỗ; glutaraldehyde, với hai nhóm aldehyde, tạo liên kết chéo rộng hơn và bảo quản cấu trúc siêu vi tốt đặc biệt, đó là lý do tại sao nó trở thành trung tâm trong cố định cho kính hiển vi điện tử (Sabatini, 1963). Các chất cố định đông tụ như ethanol hoạt động bằng cách khử nước và kết tủa protein. Bởi vì liên kết chéo có thể che khuất kháng nguyên, các chất cố định đã được thiết kế để cân bằng giữa việc bảo tồn cấu trúc và duy trì khả năng phản ứng, như trong công thức periodate-lysine-paraformaldehyde được phát triển cho miễn dịch hiển vi điện tử (McLean & Nakane, 1974). Sau khi cố định, mô được khử nước qua các nồng độ cồn tăng dần, làm trong trong dung môi có thể trộn lẫn với môi trường đúc khối, và thấm nhập bằng paraffin nóng chảy hoặc nhựa lỏng, khi đông cứng sẽ cung cấp sự hỗ trợ cơ học cần thiết cho việc cắt lát.

Clinical relevance

Cố định và đúc khối quyết định chất lượng và sự bảo tồn phân tử của các khối mô được sử dụng trong chẩn đoán bệnh lý và nghiên cứu. Mục này giải thích các phương pháp về mặt khái niệm; nó mô tả cách chuẩn bị các tiêu bản và không phải là cơ sở cho các quyết định chẩn đoán hoặc điều trị cá nhân.

Evidence & guidelines

Thực hành cố định và xử lý được củng cố trong các tài liệu tham khảo về kỹ thuật mô học tiêu chuẩn như Bancroft's Theory and Practice of Histological Techniques (Suvarna et al., 2018) và Kiernan (2015). Các biến số cố định trước phân tích (loại chất cố định, thời gian đến khi cố định, thời gian cố định) được công nhận là ảnh hưởng đến các xét nghiệm phân tử tiếp theo và được đề cập trong các tài liệu về chất lượng phòng thí nghiệm trong các chủ đề liên quan đến hóa mô miễn dịch và đánh giá chất lượng.

History

Hóa học cố định thực tiễn phát triển trong suốt thế kỷ 19, với formalin được giới thiệu làm chất cố định mô vào cuối những năm 1890 và đúc khối paraffin được thiết lập như một phương pháp để tạo ra các lát mỏng. Trong thế kỷ 20, cố định glutaraldehyde được đặc trưng để bảo tồn cấu trúc siêu vi (Sabatini, 1963), và các chất cố định chuyên biệt được công thức hóa để bảo tồn tính kháng nguyên cùng với cấu trúc (McLean & Nakane, 1974).

Key figures

• David Sabatini
• Paul Nakane

Seminal works

• sabatini-1963
• mclean-1974

Frequently asked questions

Tại sao formalin là chất cố định phổ biến nhất cho mô học thường quy?

Formaldehyde đệm thấm vào mô khá tốt, tạo liên kết chéo protein để bảo tồn cấu trúc một cách rộng rãi, không đắt tiền và tương thích với nhuộm thường quy cũng như hầu hết các xét nghiệm tiếp theo, điều này đã khiến nó trở thành chất cố định đa năng tiêu chuẩn.

Tại sao mô phải được khử nước và làm trong trước khi đúc khối paraffin?

Paraffin không hòa tan trong nước, vì vậy nước trong mô được thay thế bằng cồn có nồng độ tăng dần (khử nước) và sau đó bằng dung môi có thể trộn lẫn với paraffin (làm trong) trước khi paraffin nóng chảy có thể thấm nhập và hỗ trợ mô.